Inox là gì
Hầu như những người trưởng thành đều đã nghe đâu đó, hoặc từng thấy, hoặc biết đến loại vật liệu inox, vậy inox là gì? Chi tiết cụ thể vật liệu inox gồm những chủng loại nào? Mác thép nào? Khả năng chịu nhiệt, tính kháng hóa chất…như thế nào. Thông qua bài viết, các kỹ sư ngành ống và phụ kiện của Vimi sẽ chia sẻ để quý độc giả hiểu sâu hơn về loại thép này
Nội dung chính
1 Vật liệu inox là gì?
Trong cuộc sống đời thường, hàng ngày chúng ta vẫn sử dụng từ ngữ ” Thép không gỉ “, hoặc ” inox ” để miêu tả về 1 kim loại. Vậy thép không gỉ là gì? Inox là gì? Thực chất đó là một hợp kim có tên Tiếng Anh là ” Stainless steel ” và nhiều ký hiệu khác nhau như: SS 304 – Trong đó ” SS là viết tắt của Stainless Steel ” hoặc SUS304 – Đối với tiêu chuẩn công nghiệp nhật bản JIS.
❶ Vật liệu Inox là gì?
Inox là gì? Thép không gỉ là gì?
Trong ngành công nghiệp luyện kim, thuật ngữ thép không gỉ (inox) được dùng để chỉ một dạng hợp kim sắt chứa tối thiểu 10,5% crôm. Hợp kim này được gọi là “Thép không gỉ“, nhưng thật chất đó chỉ là hợp kim của sắt không bị biến màu hoặc bị ăn mòn dễ dàng như là các loại thép thông thường khác. Vì thế hợp kim này cũng có thể gọi là “Thép chống ăn mòn“, loại vật liệu được sử dụng nhiều trong nhiều ngành công nghiệp trong đó có ống và phụ kiện ống inox.
Ngày nay, để tăng tuổi thọ của các vật dụng người ta có nhiều cách khác nhau để ứng dụng inox, cho việc tạo nên một bề mặt có khả năng chống ăn mòn, bền với điều kiện tự nhiên
Thành phần của inox là gì? Gồm những nguyên tố hóa học nào, phần trăm của chúng có trong inox ra sao. Đây là câu hỏi mà đòi hỏi những người có chuyên môn trong ngành học này mới có thể trả lời được. Vimi sẽ cho chúng ta biết về các thành phần của inox là gì theo các mác thép không gỉ khác nhau
| Standard Specification | Type of Grades Available | Carbon (max)
C |
Manganese (max)
Mn |
Phosphorous (max)
P |
Sulfur (max)
S |
Silicon (max)
Si |
Nickel
Ni |
Chromium
Cr |
Molybdenum
Mo |
ASTM A312 |
TP 304 | 0.080 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 8.00-11.00 | 18.00-20.00 | • |
| TP304L | 0.035 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 8.00-13.00 | 18.00-20.00 | • | |
| TP 316 | 0.080 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 1000-1400 | 16 00-18 00 | 2.00-3.00 | |
| TP316L | 0.035 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 10.00-14.00 | 16.00-1800 | 2.00-3.00 | |
| ASTM A778 |
TP 304L | 0.030 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 8.00-13.00 | 18.00-20.00 | • |
| TP316L | 0.030 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 10.00-14.00 | 16.00-18.00 | 2.00-3.00 | |
ASTM A403 |
WP304 | 0.080 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 8.00-11.00 | 18.00-20.00 | • |
| WP304L | 0.030 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 8.00-12.00 | 18.00-20.00 | • | |
| WP316 | 0.080 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 10.00-14.00 | 16.00-18.00 | 2.00-3.00 | |
| WP316L | 0.030 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 10.00-14.00 | 16.00-18.00 | 2.00-3.00 | |
ASTM A554 |
MT-304 | 0.080 | 2.00 | 0 040 | 0.030 | 1.00 | 8.00-11.00 | 18.00-20.00 | • |
| MT-304L | 0.035 | 2.00 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | 8.00-13.00 | 18.00-20.00 | • | |
| MT-316 | 0.080 | 2.00 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | 10.00-14.00 | 16.00-18.00 | 2.00-3.00 | |
| MT-316L | 0.035 | 2.00 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | 10.00-15.00 | 16.00-18.00 | 2.00-3.00 | |
ASTM A276 |
AISI 304 | 0.080 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 8.00-11.00 | 18.00-20.00 | • |
| AISI 3O4L | 0.030 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 8.00-12.00 | 18.00-20.00 | • | |
| AISI 316 | 0.080 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 10.00-14.00 | 16.00-18.00 | 2.00-3.00 | |
| AISI 316L | 0.030 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 10.00-14.00 | 16.00-18.00 | 2.00-3.00 | |
JIS G3459 |
SUS 304 TP | 0.080 | 2.00 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | 8.00-11.00 | 18.00-20.00 | • |
| SUS 304L TP | 0.030 | 2.00 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | 9.00-13.00 | 18.00-20.00 | • | |
| SUS 316 TP | 0.080 | 2.00 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | 10.00-14.00 | 16.00-18.00 | 2 00-3.00 | |
| SUS316L TP | 0.030 | 200 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | 12.00-16.00 | 16.00-18.00 | 200-3.00 | |
| Exhaust Pipe |
409 | 0.080 | 1.00 | 0.045 | 0.045 | 1.00 | 0.50 (max) | 10.50-11.75 | • |
| 436 | 0.120 | 1.00 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | • | 16.00-18.00 | 0.75-1.25 | |
JIS B2312 |
SUS 304 | 0.080 | 2.00 | 0040 | 0.030 | 1.00 | 8.00-11.00 | 18.00-20.00 | • |
| SUS 304L | 0.030 | 2.00 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | 9.00-13.00 | 18.00-20.00 | • | |
| SUS 316 | 0.080 | 2.00 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | 10.00-14.00 | 1600-18.00 | 2.00-3.00 | |
| SUS316L | 0.030 | 2.00 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | 12.00-16.00 | 16.00-18.00 | 2.00-3.00 | |
JIS B2313 |
SUS 304 W | 0.080 | 2.00 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | 8.00-11.00 | 18.00-20.00 | * |
| SUS 304L W | 0.030 | 2.00 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | 9.00-13.00 | 18.00-20.00 | • | |
| SUS 316 W | 0.080 | 200 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | 10.00-14.00 | 16 00-18 00 | 2.00-3.00 | |
| SUS316L W | 0.030 | 2.00 | 0.040 | 0.030 | 1.00 | 1200-16.00 | 16.00-18.00 | 2.00-3.00 | |
DIN 2463 |
W.Nr. 1.4301 | 0.070 | 2.00 | 0 045 | 0030 | 1.00 | 8.50-10.50 | 17.00-19.00 | 9 |
| W.Nr. 1.4306 | 0.030 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 10 00-12.50 | 18.00-20 00 | * | |
| W.Nr. 1.4401 | 0.070 | 2.00 | 0045 | 0.030 | 1.00 | 10 50-13.50 | 16 50-18 50 | 2.00-2 50 | |
| W.Nr. 1.4404 | 0.030 | 2.00 | 0.045 | 0.030 | 1.00 | 11.00-14.00 | 16.50-18.50 | 2.00-2.50 | |
| DIN 2463 |
TS Z 6 CN 18-09 | 0.070 | 2.04 | 0.045 | 0.035 | 1.05 | 8.00-11.10 | 17.00-20.20 | • |
| TSZ2CN 18-10 | 0.030 | 2.04 | 0 045 | 0.035 | 1.05 | 9.00-12.50 | 17.00-20 20 | – | |
| TSZ6CND 17-1 1 | 0.070 | 2.04 | 0.045 | 0.035 | 1.05 | 10.00-12.65 | 16.00-18.20 | 1.90-2.50 | |
| TSZ2CND17-12 | 0.030 | 2.04 | 0.045 | 0.035 | 1.05 | 10.50-13.15 | 16.00-18.20 | 1.90-2.50 |
Theo từng quốc gia – tương ứng với từng tiêu chuẩn công nghiệp khác nhau mà chúng ta có các ký hiệu khác nhau của mác inox, loại inox
❷ Lịch sử hình thành
Inox là gì và có lịch sử hình thành như thế nào?
Bề dày lịch sử hình bất kỳ một loại vật liệu nào cũng thường dài và gắn liền với nhiều tên tuổi khoa học hoặc các công ty chuyên sản xuất và nghiên cứu vật liệu. Trong bài viết này, chúng tôi xin giới thiệu sơ lược về lịch sử hình thành inox
Vào năm 1913, Harry Brearley – Người Anh đã phát hiện và sáng chế ra một loại thép đặc biệt có khả năng chịu mài mòn cao, bằng việc giảm hàm lượng carbon xuống và cho crôm vào trong thành phần thép (0.24% C và 12.8% Cr)
Sau đó hợp kim này đã được hãng thép Krupp ở Đức, nghiên cứu và cải tiến bằng cách thêm Niken vào để tăng khả năng chống ăn mòn axit và làm cho hợp kim mềm hơn, cải thiện tính gia công của inox.
Ngay trước chiến tranh thế giới thứ nhất, trên cơ sở của 2 phát minh này, hai loại mác thép là 400 và 300 đã ra đời. Sau chiến tranh, vào những năm 20 của thế kỷ 20, W. H Hatfield – Chuyên gia người Anh tiếp tục nghiên cứu và phát triển loại hợp kim thép không gỉ này. Bằng cách sử dụng các tỷ lệ khác nhau giữa Ni và Cr, ông đã phát minh ra loại thép không gỉ mới được gọi là thép không gỉ 18/8 ( tức là 8% Ni và 18% Cr ), và đó chính là inox 304 ngày nay.
Sau gần một thế kỷ ra đời và phát triển, đến nay thép không gỉ là gì
đang được ứng dụng rộng rãi trong mọi lĩnh vực, cả dân dụng và công nghiệp, với hơn 100 mác thép khác nhau.
❸ Các ứng dụng phổ biến hiện nay của inox là gì?
Thép không gỉ là gì? Thép không gỉ được ứng dụng như thế nào trong công nghiệp? Bài viết sẽ đề cập chi tiết ở các phần tiếp theo. Trong dân dụng, chúng ta thường thấy các ứng dụng của inox như:
♣ Trong chế tạo các dụng cụ đồ bếp: Dao, kép, dĩa ăn trái cây, giá đựng bát đũa…
♣ Ứng dụng trong y tế: Khay đựng thuốc, ống tiêm, khay đựng thức ăn cho bệnh nhân và các dụng cụ thiết bị khác
♣ Trong trang trí nội thất: Lan can lô gia, tay vịn cầu thang, tay nắm cửa ra phòng…
♣ Ống và phụ kiện inox, cũng như các loại van inox…
♣ Làm chân ren của các thiết bị đo như chân đồng hồ đo áp suất, hay đồng hồ đo nhiệt độ
2 Các đặc tính cơ bản của Inox là gì?
Là loại vật liệu được phát minh về sau, sau gần 1 thế kỷ ứng dụng và phát triển, đến nay vật liệu đã đáp ứng được rất nhiều yêu cầu kỹ thuật khắt khe khác nhau. Vậy những đặc tính quý báu của inox là gì?
❶ Chịu nhiệt tốt
Không có sự ăn thép không gỉ của ôxy trong không khí ở nhiệt độ cao.
❷ Độ cứng – Bền – Dẻo
♦ Có khả năng chống lại biến dạng dẻo cục bộ khi có ngoại lực tác dụng lên vật liệu thép không gỉ thông qua vật nén. Chịu được các giá trị lực nén lớn, mà ít bị vết lõm.
♦ Có khả năng chống lại các tác dụng của lực lớn từ bên ngoài mà không bị phá hỏng
♦ Độ dẻo dai ở nhiệt độ thấp tốt hơn, tức là có khả năng thay đổi hình dáng, kích thước ở nhiệt độ bình thường ( hoặc không cần tăng lên nhiệt độ cao) mà inox không bị phá hủy bởi chịu tác dụng của lực bên ngoài, bao gồm cả độ giãn dài và thắt tiết diện tương đối. Ví dụ khi uốn ống, hoặc uốn hình inox
❸ Không nhiễm từ – Chống ăn mòn
♦ Phản ứng từ kém, hoặc là không nhiễm từ đối với một số loại thép inox
♦ Đặc điểm nổi bật nhất của thép không gỉ, là khả năng chống ăn mòn, đặc biệt khả năng này càng tăng lên khi tăng hàm lượng Crôm. Việc bổ sung molypden, còn làm tăng khả năng chống ăn mòn bằng cách làm giảm axit và chống lại sự tấn công rỗ trong dung dịch clorua. Vì lẽ đó, có rất nhiều mác inox với hàm lượng Crôm và Molypden khác nhau, để phù hợp với nồng độ hóa học của các môi trường
❹ Tính công nghệ
♦ Tính đúc đốt, với độ chảy loãng và khả năng điền đầy cao
♦ Tính hàn cao, với khả năng tạo thành sự liên kết giữa các phần tử khi nung nóng chỗ hàn đến trạng thái chảy
♦ Tính cắt gọt tuyệt vời, với khả năng gia công dễ, khi không cần tốc độ cắt gọt quá cao, và lực cắt gọt inox trung bình, đặc biệt có độ bóng bề mặt sau khi cắt gọt.
❺ Khả năng chống bám dính
♦ Vật liệu inox có khả năng chống bám bụi với hầu hết các chất liệu, vì vậy rất dễ lau chùi và làm sạch
♦ Rất phù hợp với các môi trường như trong không gian bếp, nơi có nhiều dầu mỡ bám
3 Các chủng loại – Mác Inox hiện nay
Hiện nay, có 4 loại thép không gỉ chính, là Austenitic, Ferritic, Austenitic-Ferritic (Duplex) và Martensitic. Tùy từng dòng thép không gỉ khác nhau, chúng ta có các mác thép khác nhau.
❶ Thép không gỉ Austenitic
Đây là dòng thép không gỉ thông dụng nhất, các mác thép SUS 301, 304, 304L, 316, 316L, 321, 310s… thuộc dòng thép này. Loại inox này có chứa tối thiểu 7% ni ken, 16% crôm, carbon (C) 0.08% max.
Với thành phần các chất hóa học như trên, và các cơ hóa tính như khả năng chịu ăn mòn cao trong phạm vi nhiệt độ khá rộng, không bị nhiễm từ, mềm dẻo, dễ uốn, dễ hàn. Chủng loại vật liệu này được sử dụng nhiều trong việc làm đồ gia dụng, bình chứa, ống công nghiệp, tàu thuyền công nghiệp, vỏ ngoài kiến trúc, các công trình xây dựng khác…
❷ Thép không gỉ Ferritic
Ferritic là loại thép không gỉ có tính chất cơ lý tương tự thép mềm, nhưng loại inox này lại có khả năng chịu ăn mòn cao hơn thép mềm (thép carbon thấp). Dòng thép không gỉ 400 này, gồm các mác thép như SUS 430, 410, 409… Inox này có chứa khoảng 12% – 17% Cr.
Vật liệu inox chứa 12% Cr này được ứng dụng nhiều trong kiến trúc, còn loại có chứa khoảng 17% Cr được sử dụng để làm đồ gia dụng, nồi hơi, máy giặt, các kiến trúc trong nhà…
❸ Thép không gỉ Austenitic-Ferritic (Duplex)
Đây là loại thép không gỉ có tính chất ” nằm giữa ” 2 loại Ferritic và Austenitic có tên gọi chung là DUPLEX. Dòng thép inox 200 này, có các mác thép như LDX 2101, SAF 2304, 2205, 253MA. Duplex có chứa thành phần Ni ít hơn nhiều so với loại Austenitic, tuy nhiên dòng inox này có đặc tính về độ bền chịu lực cao và mềm dẻo
Thép inox được sử dụng nhiều trong ngành công nghiệp hoá dầu, sản xuất giấy, bột giấy, chế tạo tàu biển… Đặc biệt khi giá thép không gỉ tăng cao, do Ni đang trở nên khan hiếm hơn, DUPLEX ngày càng được ứng dụng nhiều hơn để thay thế cho các mác thép của dòng Austenitic như SUS 304, 304L, 316, 316L, 310s…
❹ Thép không gỉ Martensitic
Với tỷ lệ Cr ít hơn, khoảng 11% đến 13% Cr, dòng thép này có độ bền chịu lực và độ cứng tốt, chịu ăn mòn tốt. Dòng thép inox này được sử dụng nhiều để chế tạo cánh tuabin, lưỡi dao…
❺ Bảng xếp hạng thép không gỉ inox là gì
Theo cách sắp xếp mức độ chống gỉ theo hướng tăng dần, chúng ta thấy rằng, với vật liệu inox thì inox 316 là loại cao cấp nhất. Cũng với cách xắp xếp này giá thành của các sản phẩm hoặc vật liệu cũng tăng dần theo chiều mũi tên
Tiếp tục cùng Vimi, tìm hiểu chi tiết các loại vật liệu theo thứ tự từ cao xuống thấp
4 Inox 316 và Inox 316L
Chúng ta thường biết đến Inox 316 và Inox 316L, nhưng thực tế có nhiều loại Inox 316 khác nhau như: L, F, N, H và một số loại khác. Mỗi mác thép lại có đôi chút khác nhau, và chúng được sử dụng cho mục đích khác nhau.
❶ Inox 316 và Inox 316L là gì
Inox 316 (hay còn gọi là thép không gỉ 316) là một trong những loại inox tương đối phổ biến, cùng với mác thép inox 304. Loại thép inox này chiếm khoảng 20% tổng sản lượng inox được sản xuất.
Điểm nổi bật của dòng thép này đó là khả năng chống rỗ bề mặt và khả năng chống oxy hóa các kẽ hở trong môi trường Chloride ở nhiệt độ thường. Ngoài loại 316 tiêu chuẩn, còn có inox 316L – (L là chữ viết tắt của Low) là loại chứa hàm lượng carbon thấp.
316L đặc biệt được ứng dụng trong các sản phẩm được gia công bằng cách hàn, vì vật liệu này giúp chống lại được sự xói mòn ở những mối hàn đó. Có 3 nhóm đó là: inox 316, 316L và 316H đều có khả năng chống ăn mòn giống nhau, Inox 316L được ưu tiên khi cần những mối hàn quan trọng, 316H được ưu tiên sử dụng ở những nơi có nhiệt độ cao.
| Tính chất vật lý của thép không gỉ 316 | ||
| Mật độ ( Trọng lượng riêng ): 0.799g / cm3 | Độ dẫn nhiệt: 16,2 W / m-k (100 ° C) | Mô đun Độ co dãn (MPa): 193 x 103 |
| Điện trở suất: 74 microhm – cm (20C) | Nhiệt đặc biệt: 0.50 kJ / kg – K (0 ~ 100 ° C) | Phạm vi nóng chảy: 2500-2550 ° F (1371-1399 ° C) |
❷ Thành phần hóa học inox 316 và inox 316L
Dưới đây là bảng phân tích về tỷ lệ phần trăm, thành phần các nguyên tố hóa hoạc cấu thành nên thép không gỉ Inox 316 và Inox 316L. Qua bảng thành phần chúng ta thấy được sự khác nhau giữa 2 chủng loại này chỉ là % Carbon
| Thành phần hóa học | Type 316 (%) | Type 316L (%) |
| Carbon | 0.08 max. | 0.03 max. |
| Manganese | 2.00 max. | 2.00 max. |
| Phosphorus | 0.045 max. | 0.045 max. |
| Sulfur | 0.03 max. | 0.03 max. |
| Silicon | 0.75 max. | 0.75 max. |
| Chromium | 16.00-18.00 | 16.00-18.00 |
| Nickel | 10.00-14.00 | 10.00-14.00 |
| Molybdenum | 2.00-3.00 | 2.00-3.00 |
| Nitrogen | 0.10 max. | 0.10 max. |
| Iron | Cân bằng | Cân bằng |
❸ Đặc tính cơ bản của inox 316 là gì
♦ Inox 316 thuộc dòng thép không gỉ austenite – Niken chứa 2-3% Molipdel
♦ Molipdel trong Inox 316 có hàm lượng cao, làm tăng khả năng chống ăn mòn, cái thiện khả năng chịu đựng các dung dịch Ion Clorit và tăng cường độ ở nhiệt độ cao.
♦ Loại Inox 316 đặc biệt làm việc tốt trong các mội trường axit, sử dụng loại thép này mang lại hiệu quả cao trong việc bảo vệ chống ăn mòn do axit Sunfuric, Hydrocloric, Acetic, Formic và Tartaric, cũng như axit Sulfat và kiềm Clorua.
♦ Inox 316 chứa nhiều Carbon hơn loại inox 316L
❹ Chất lượng của Inox 316L như thế nào?
Thép không gỉ là gì? Tìm hiểu về chất lượng của inox 316L
Loại thép không gỉ, có hàm lượng cacbon thấp hơn hợp kim 316. Có tác dụng giảm thiểu lượng mưa cacbua có hại trong quá trình hàn. Do đó, 316L được sử dụng khi hàn là phương pháp bảo vệ dụng cụ thiết bị, chống ăn mòn tối đa. Trong các hệ thống yêu cầu cao về mặt vật liệu, inox 316L được sử dụng và cho cả ống và các phụ kiện trong đó có cả mặt bích inox 316L
❺ Sự khác nhau của Inox 316 và Inox 316L là gì
Hãy cùng phân tích một số đặc điểm khác nhau cơ bản về hai loại inox là gì này:
∴ Sự khác nhau về cấu tạo thành phần hóa học của inox 304, 316, 316L
∴ Sự khác nhau về giá thành vật liệu: Theo tiêu chí giá thành thì thứ tự tăng dần sẽ là: 304/304L, 316/316L
∴ Sự khác nhau về độ bền vật liêu – Sếp theo khả năng chống ăn mòn, thứ tự tăng dần – cùng với khả năng chịu nhiệt độ: 304/304L, 316/316L, thậm chí 317/317L
∴ Sự khác nhau về kháng môi trường làm việc của inox là gì. Inox 316 với thành phần Niken lớn hơn, chịu ăn mòn tốt hơn 304. Phù hợp hơn trong các môi trường biển, môi trường bị ô nhiễm, hoặc vùng có nhiệt độ dưới °C.
❻ Chất lượng chung của cả hai loại inox 316 và inox 316L
♦ Inox 316 và inox 316L đều có khả năng chống ăn mòn tốt hơn, ở nhiệt độ cao hơn so với inox 304
♦ Cả 2 loại inox đều không thể làm cứng bằng cách gia nhiệt, khả năng hình và dập vuốt sâu rất tốt.
♦ Khi định hình Inox 316/316L, cần ủ ở nhiệt độ 1038 – 1149oC, sau khi định hình cần làm nguội nhanh.
❼ Ứng dụng của SUS316
Ứng dụng thường dùng cho thép không gỉ loại 316 rất đa dạng và phong phú, ứng dụng phổ biến của inox 316/316L là:
♦ Ứng dụng trong xây dựng các ống xả, bộ phận lò sưởi, bộ trao đổi nhiệt của hệ thống sưởi ấm, nồi hơi.
♦ Sử dụng để ché tạo bộ phận của máy bay phản lực.
♦ Trong việc chế tạo thiết bị dược phẩm và thiết bị chụp ảnh.
♦ Trong sản xuất van công nghiệp và bộ phận của máy bơm
♦ Chế tạo các thiết bị chế biến hóa học, bồn chứa, máy làm bay hơi, bột giấy, giấy và thiết bị chế biến dệt may.
♦ Chế tạo bất kỳ bộ phận nào tiếp xúc với môi trường biển.
♦ Đặt biệt và nổi bật, được sử dụng để mang lại hiệu quả trong môi trường axit như đã trình bày ở mục
♦ Trong công nghệ hàn hoặc dập vuốt định hình
5 Inox 304 và Inox 304L
Mặc dù Inox 316 được xếp hạng cao hơn inox 304, tuy nhiên SUS 304 mới chính là loại thép không gỉ được sử dụng phổ biến nhất, bởi chúng có giá thành hợp lý, phù hợp và ứng dụng được trong rất nhiều lĩnh vực và hệ thống ống khác nhau. Inox 304 còn được ký hiệu bởi các ký hiệu khác là CF8 hoặc CF8M
❶ Inox 304/304L – SUS 304/304L là gì?
Inox 304 là thép không gỉ austenit được sử dụng rộng rãi nhất, là một phiên bản của hợp kim thép 304 có tỷ lệ carbon cực thấp, vật liệu này còn có tên gọi khác là thép không gỉ “18-8” vì thành phần của nó bao gồm 18% crom và 8% niken. Loại thép không gỉ 304 có đặc tính tạo hình và hàn tốt, cũng như khả năng chống ăn mòn và độ bền cao.
Thép không gỉ 304L là một loại thép carbon cực thấp của hợp inox 304. Cũng tương tự như 316L, hàm lượng carbon trong 304L thấp giúp cho giảm thiểu lượng mưa cacbua có hại do kết quả của quá trình hàn. Vật liệu này đặc biệt phù hợp, khi cần kết nối ống hoặc phụ kiện bằng phương pháp hàn, trong môi trường ăn mòn nghiêm trọng như nước biển.
❷ Tính chất vật lý thép không gỉ 304
Đặc tính vật lý của vật liệu inox 304 được thể hiện theo bảng dưới đây, nhờ có những đặc tính này mà loại thép không gỉ này thường được ứng dụng trong hàn và trong các môi trường ăn mòn khắt khe
| Tính chất vật lý của thép không gỉ 304 | ||
| Mật độ ( Trọng lượng riêng ): 0,803g / cm3 | Độ dẫn nhiệt: 16,2 W / m-k (100 ° C) | Mô đun đàn hồi (MPa): 193 x 103 |
| Điện trở suất: 72 microhm-cm (20C) | Nhiệt dung riêng: 0,50 kJ / kg-K (0-100 ° C) | Phạm vi nóng chảy: 2550-2650 ° F (1399-1454 ° C) |
❸ Thành phần hóa học của thép không gỉ 304 và 304L
Bảng dưới thành phần hóa học dưới đây cho chúng ta thấy được sự khác nhau của 2 loại vật liệu cùng họ inox Austenitic, chỉ là thành phần Carbon
| Thành phần | Type 304 (%) | Type 304L (%) |
| Carbon | 0.08 max. | 0.03 max. |
| Manganese | 2.00 max. | 2.00 max. |
| Phosphorus | 0.045 max. | 0.045 max. |
| Sulfur | 0.03 max. | 0.03 max. |
| Silicon | 0.75 max. | 0.75 max. |
| Chromium | 18.00-20.00 | 18.00-20.00 |
| Nickel | 8.00-12.00 | 8.00-12.00 |
| Nitrogen | 0.10 max. | 0.10 max. |
| Iron | Balance | Balance |
❹ Đặc tính cơ bản của inox 304 và 304L
♦ Tính chống ăn mòn
Inox 304 và inox 304L có tính chống ăn mòn tuyệt vời, trong nhiều môi trường khắc nghiệt khác nhau như: Khí quyển, hóa chất, dệt may, dầu khí và các ngành công nghiệp thực phẩm bị phơi nhiễm.
♦ Tính kháng oxi hóa
Thép không gỉ inox 304 và inox 304L có thể tiếp xúc với nhiệt độ lên tới khoảng 1650°F (899°C). Khi vật liệu tiếp xúc liên tục, nhiệt độ tiếp xúc tối đa là khoảng 1500°F (816°C).
♦ Khả năng xử lý nhiệt
Inox 304 được tôi luyện bằng phương pháp nung nóng ở nhiệt độ 1900 – 2050°F (1038 – 1121°C), sau đó làm mát nhanh. Đối với những tấm dạng mỏng có thể được làm mát bằng không khí, tuy nhiên theo các nhà luyện kim, nên làm nguội bằng nước lạnh để giảm thiểu tiếp xúc trong các khu vực có kết tủa cácbua (carbide).
♦ Tính định hình
Inox 304 và inox 304L có khả năng kéo dài, cũng như độ giãn cao cho phép tạo hình với những hình dáng phức tạp.
♦ Tính hàn
Thép Inox 304 và inox 304L được coi là hợp kim chống gỉ inox có khả năng tính hàn tốt.
❺ Inox 304 có hút nam châm không?
Thép inox có khả năng chống mòn (chống gỉ) là do tỉ lệ % Cr, Ni, Mo trong hợp kim này mang lại. Bởi, khi Crôm (Niken) trong hợp kim thép tiếp xúc với không khí, tạo thành một lớp Crom III oxit ( Niken oxit) rất mỏng xuất hiện trên bề mặt vật liệu, lớp này rất mỏng nên bằng mắt thường chúng ta không thấy được, vì thế nên bề mặt kim loại vẫn sáng bóng.
Đặc điểm của lớp này là hoàn toàn không tác dụng với nước và không khí, vì thế lớp thép bên trong được bảo vệ. Chính vì vậy, Inox 304 có khả năng có tính chống ăn mòn và không bị hút nam châm
Phần trăm Niken lớn, quyết định phần lớn đến việc chống ăn mòn và thành phần Mô-lip-đen (Mo) làm tăng khả năng chống ăn mòn trong môi trường axit.
❻ Ứng dụng của SUS 304/304L
Stainless Steel 304/304L không chỉ được ứng dụng rộng rãi trong dân dụng, loại vật liệu này còn được sử dụng phong phú trong hầu hết các nghành công nghiệp, với khối lượng ngày càng tăng
♦ Làm đường ống dẫn nước, đặc biệt là hệ thống nước cấp, nước sạch trong bệnh viện, trong trường học…
♦ Trong các đường ống dẫn dầu, đặc biệt là các hệ thống dẫn dầu bôi trơn cao cấp, dẫn dầu áp lực…
♦ Trong nghành công nghiệp thực phẩm Stainless Steel 304 được sử dụng trong hệ thống ống dẫn, bao gồm cả dẫn nguyên liệu đầu vào và dẫn thành phẩm
♦ Nghành sản xuất và xử lý hóa chất, sử dụng inox 304, trong các đường dẫn, bồn chứa,
♦ Trong các chi tiết máy móc, thiết bị, phụ kiện đường ống, thép không gỉ 304/304L được sử dụng làm các bộ phận quan trọng tiếp xúc hóa chất hoặc nhiệt độ cao
♦ Sản xuất bia, rượu, nước uống, chế biến sữa… Cũng là những nghành sử dụng nhiều ống và phụ kiện inox, các thùng lên men hay bể chứa, thiết bị như van công nghiệp ( Bao gồm nhiều loại khác nhau như: Van bướm, van bi, van cổng hay van cầu…) để lắp đặt trong hệ thống…
♦ Đóng tàu và chế tạo máy bay cũng là những lính vực, hàng năm tiêu thụ lượng lớn vật liệu Stainless Steel 304/304L
♦ Công nghiệp chế biến dụng cụ đồ bếp và trang trí nội thất cũng sử dụng rộng rãi như: Bồn rửa, xoong nồi, dao kéo, cầu thang, lan can
❼ Cách nhận biết Inox 304 chính hãng
Không chỉ riêng với Stainless Steel 304, mà với nhiều vật liệu có giá trị cao khác, vì lợi nhuận nên trên thị trường có rất nhiều sản phẩm giả inox 304. Hoặc sử dụng inox 201 và inox 403 để thay thế cho inox 304, hoặc thông tin đến khách hàng không đúng sự thật về vật liệu.
Vì lý do trên chúng tôi giới thiệu các phương pháp kiểm tra inox 304 chính hãng, giúp khách hàng tự kiểm tra sản phẩm của mình
♦ Thử bằng nam châm
Như đã giải thích và kết luận ở trên là nam châm không hút Inox 304, vì thế nếu trong Inox được pha sắt hoặc một số tạp chất khác thì nam châm sẽ hút được. Tuy nhiên, với sản phẩm cụ thể bao gồm nhiều bộ phận khác nhau, thì chúng ta rất khó kiểm tra bằng phương pháp này.
♦ Thử Sử dụng axit hoặc dung dịch chuyên dụng
Chúng ta có thể kiểm tra inox 304 bằng cách sử dụng dung dịch axit hoặc các dung dịch chuyên dụng. Với inox 304 khi nhỏ 1 giọt axit lên trên bền mặt sẽ không có hiện tượng gì, còn với inox 201 hoặc inox 430 sẽ có sủi bọt trắng
6 Sự khác nhau giữa Inox 304 và Inox 316
Như đã phân tích ở trên, tuy nhiên chúng ta cần tổng hợp và so sánh, để thấy điểm khác biệt của 2 loại inox tương đối phổ biến này, từ đó hiểu biết và nắm rõ kiến thức, phụ vụ việc mua hàng và lựa chọn trong quá trình thi công, thiết kế…
❶ Sự khác nhau về đặc tính cơ bản của inox 316 và inox 304 là gì
Chúng ta đã hiểu về thành phần hóa học và cơ lý tính của cả 2 loại inox trên, tuy nhiên sự khác nhau giữa 2 loại inox là gì
♦ Tính chống ăn mòn: Tính chổng gỉ của inox 316 cao hơn inox 304, ví dụ cụ thể dễ hiểu là inox 316 có thể kháng với nước muối lên đến 1000mg/L Clo ở nhiệt độ môi trường.
♦ Khả năng chịu nhiệt: Stainless Steel 316 có khả năng chống oxy hóa khi được sử dụng liên tục trong nhiệt độ lên đến 870°C, thậm chí có thể lên đến 925°C. Inox 316L còn có khả năng chống mưa carbon tốt hơn inox 316 tiêu chuẩn
♦ Tính năng khác: Stainless Steel 316 có thể áp dụng cho những môi trường đòi hỏi độ sạch cao hơn inox 304, thép không gỉ 316 có thể dùng trong môi trường chứa axit, iodides hay bromua ở nhiệt độ cao
❷ Sự khác nhau về đặc tính hóa học của thép không gỉ 304 và 316
Stainless Steel 316 có hiệu suất hàn tốt hơn so với SS304, và bởi vì thép không gỉ SS316 có chứa molypden, nên chống ăn mòn trong môi trường biển và công nghiệp hóa chất tốt hơn nhiều so với thép không gỉ SS304.
Ở nhiệt độ cao, thép không gỉ SS316 có tác dụng chống ăn mòn tốt hơn SS304, khi nồng độ axit sulfuric thấp hơn 15% và cao hơn 85%, đồng thời SS316 cũng chống ăn mòn Clorua tốt hơn. Ngoài ra, SS316 và SS316L có thể được ứng dụng làm bồn inox chịu nhiệt, nhưng với SS304 là khả năng này hạn chế
❸ Sự khác nhau về đặc tính cơ học của SUS304 và SUS316
So sánh đặc tính cơ học, giúp các nhà thiết kế ( đặc biệt là thiết kế trang trí, cần phải tạo hình có độ phức tạp ), hoặc các đơn vị sản xuất thi công, lựa chọn vật liệu chính xác và hiệu quả hơn. So sánh này dựa trên các tiêu chuẩn vật liệu của ASTM của Hiệp hội Hoa Kỳ về kiểm định và Vật liệu
❹ So sánh giá thành của Inox 304 và inox 316
Với cùng một tấm kim loại, có cùng kích thước và trọng lượng thì giá của Inox 316 sẽ cao hơn khoảng 1,5 lần so với Inox 304. Bởi giá thép không gỉ là gì còn phụ thuộc vào giá thành của những nguyên tố tạo nên hợp kim đó. Đặc biệt giá của molybdenum (Mo) cao hơn khoảng gấp đôi so với Niken (Ni) và gấp sáu lần so với Crom (Cr)
SS316/316L có hàm lượng của những nguyên tố như Ni, Cr, Mo… nhiều hơn, Inox 316 cũng có chứa Molybdenum trong khi Inox 304 thì không, do đó chi phí sản xuất SS316 cao hơn 304 là điều dễ hiểu
7 Inox 201 – Stainless Steel 201
Sếp sau vật liệu Inox 316 và Inox 304, chính là Inox 201. Loại vật liệu này có ưu điểm nổi bật, và được hầu hết người dùng quan tâm đó là giá thành của inox này rẻ hơn nhiều so với 2 loại inox được nói đến ở trên
Khi tìm hiểu về inox 304 và 316, chúng ta sẽ biết một trong 2 thành phần chính của 2 loại thép không gỉ là gì? đó chính là Crom và Ni. Đây là những vật liệu hiếm, có giá trị cao và ngày càng trở nên khan hiếm.
❶ Inox 201 là gì
Giá thành của thép không gỉ 304/316 phụ thuộc nhiều vào giá thành của Crom và Ni. Chính vì vậy Inox 201 thực chất là một loại inox được sản xuất nhằm để giải quyết tình trạng tăng giá của Niken – Nguyên tố chính cấu thành và quyết định những tính chất đặc thù của thép không gỉ.
❷ Thành phần hóa học của Inox 201
So với inox 304/316, chúng ta sẽ thấy được sự khác biệt lớn trong các thành phần của thép không gỉ 201, đó là thành phần Niken giảm, có thêm Nito và nguyên liệu chủ yếu là Sắt chiếm tới 72%
| Bảng định lượng các thành phần hóa học trong inox 201 | ||||||
| Fe | Cr | Mn | Ni | N | Si | C |
| 72% | 16-18% | 5.5-7.5% | 3.5-5.5% | 0.25% | 1% | 1% |
❸ Đặc điểm của inox 201 là gì
♣ Là một mác thép thuộc dòng 200, loại thép không gỉ austenit được phát triển, với mục đích bảo tồn niken, giảm chi phí, giải quyết vấn đề tăng giá liên tục của Niken, chính vì vậy Inox 201 đặc trưng với hàm lượng niken thấp hơn các loại inox khác.
♣ Ở nhiệt độ thường có từ tính, tuy nhiên khi nung nóng thì mất từ tính. Phần trăm Nito trong inox 201, tạo độ bền và độ cứng cao hơn so với inox 304, đặc biệt khi ở nhiệt độ thấp.
♣ Loại thép này có khả năng định hình tốt và khả năng chế tạo, mức giá khá thấp lại có chất lượng khá ổn định nên inox 201 rất được ưa chuộng.
Δ Inox 201 đặc trưng với hàm lượng niken rất thấp thay vào đó là nito hoặc magan. Điều này làm cho Inox 201 dễ bị gỉ sét khi gặp điều kiện bên ngoài môi trường.
❹ Inox 201 có bị gỉ và bị ăn mòn không?
♣ SS201 có thể sử dụng để thay thế cho inox 301 trong nhiều trường hợp, khi nồng độ hóa chất và nhiệt độ môi trường thấp vật liệu này có khả năng chống ăn mòn tốt, thậm chí còn có nhận xét tốt hơn cả inox 301
Δ Với inox 201, Magan được sử dụng là nguyên tố chính để thay thế Niken. Nếu inox 304 có khả năng chống ăn mòn tuyệt đối bởi có 8,1% Niken và 1% Magan thì inox 201 chỉ có 4,5% Niken và 7,1% Magan. Tỷ lệ phần trăm này giúp inox 201 giảm đáng kể chi phí sản xuất, tuy nhiên khả năng chống oxi hóa lại giảm, bởi Niken là nguyên tố có khả năng chống oxi hóa tốt.
Δ Khả năng chống rỗ được xác định chủ yếu bởi tỷ lệ Crom( Cr) và Lưu huỳnh (S). Chrom giúp tăng khả năng chống ăn mòn, trong khi lưu huỳnh thì lại làm giảm khả năng chống ăn mòn. Trong inox 201 (S) chiếm tới 1%
Δ So sánh thành phần hóa học giữa inox 201 và inox 304 ta nhận thấy inox 201 có hàm lượng crom ít hơn inox 304 khoảng 2%, do vậy nên khả năng chống gỉ, chống ăn mòn của inox 201 kém hơn so với inox 304.
❺ Các lĩnh vực sử dụng Inox 304 và Inox 201
Do giá thành inox 201 thấp hơn nên những lĩnh vực sử dụng vật liệu này ngày càng gia tăng, trong khi một số lĩnh vực thì inox 201 không thể thay thế inox 304. Dưới đây là một số ứng dụng cụ thể của 2 loại Inox trong đời sống:
♣ Trong dụng cụ, thiết bị bếp: ⇨ Cả hai loại Inox 304 và Inox 201 đều phù hợp, Inox 304 có khả năng chống gỉ và chống ăn mòn cao, đảm bảo cho nồi chảo và các dụng cụ khác bền hơn và giữ vệ sinh an toàn thực phẩm tốt hơn
♣ Máy giặt, máy rửa chén: ⇨ Chủ yếu sử dụng inox 304, vì SS201 có khả năng bị ăn mòn trong các kẽ hở.
♣ Thiết bị chế biến thực phẩm: ⇨ Stainless Steeel 201 ít được sử dụng và không dùng cho những nơi có độ PH < 3.
♣ Với ngành hóa chất, dầu khí, năng lượng hạt nhân: ⇨ Chỉ sử dụng Inox 304, SS 201 không được áp dụng
♣ Trong trang trí nội thất: ⇨ Cả inox 304 và inox 201 đều phù hợp, tuy nhiên Inox 201 được sử dụng rộng rãi hơn do giá thành rẻ hơn
♣ Trong trí ngoại thất: ⇨ Inox 201 không phù hợp, bởi không có khả năng chống gỉ, nếu sử dụng thì phải định kỳ thay thế
8 Inox 430 – Stainless Steel 430 là gì
Inox 430 là loại thép không gỉ thuộc nhóm Ferit, có thành phần chính gồm Crom và Sắt. Loại thép không gỉ này được biết đến với công dụng chống ăn mòn, định hình tốt, kết hợp cùng với những tính chất cơ học thực tế. Vật liệu này có thể dùng cho các ứng dụng hóa học nhất định nhờ khả năng chống chịu axit nitric.
Ngoài inox 430, cũng thuộc nhóm Ferit còn có các loại mác thép khác như Inox 430F hay 434.
❶ Thành phần hóa học của inox 430 430F
Dựa vào bảng thành phần hóa học dưới đây, chúng ta sẽ thấy được sự khác biệt rõ với Inox 304/316 đó là thành phần Niken, có thêm các thành phần hóa học khác và nhiều tạp chất.
| Mác Inox | C | Mn | Si | P | S | Cr | Mo | Ni | N |
| 430 | Max 0.12 | Max 1.0 | Max 1.0 | Max 0.04 | Max 0.03 | 16 ~ 18 | – | Max 0.5 | – |
| 430F | Max 0.12 | Max 1.25 | Max 1.0 | Max 0.06 | Max 0.15 | 16 ~ 18 | – | – | – |
❷ Tính chất vật lý của inox 430
Bảng dưới đây thể hiện các tính chất vật lý cơ bản của dòng thép 400, bao gồm mác thép 430 và 430F
❸ Đặc tính cơ bản của inox 430
Inox là gì? Tìm hiểu đặc tính của inox 430
Khi so sánh trên cùng 1 tiêu chuẩn ( kháng hóa chất, hay chống ăn mòn ) đương nhiên inox 430 bị đánh giá kém hơn các vật liệu inox khác, tuy nhiên nếu chúng ta biết sử dụng và lựa chọn vật liệu phù hợp với mục đích sử dụng sẽ mang lại hiệu quả kinh tế vô cùng to lớn.
♣ Khả năng chống ăn mòn của Inox 430: ⇨ Vật liệu này có khả năng chống ăn mòn với axits hữu cơ và axit nitric
♣ Khả năng chịu nhiệt của Inox 430: ⇨ SUS430 có khả năng chống lại quá trình oxy hóa ở nhiệt độ lên tới 870°C (1598°F) khi dùng không liên tục, với điều kiện sử dụng liên tục thì đạt tới 815°C (1499°F)
♣ Tính hàn của vật liệu Inox 430: ⇨ Với vật liệu inox thì có thể chịu được hầu hết các mối hàn, và SS430 chịu được khi gia nhiệt tới 150°C ~ 200°C (302°F ~ 392°F). Tuy nhiên, các tinh hạt sẽ không xảy ra, vì lẽ đó mà loại inox 430 cùng với inox 308L, inox 309 hoặc inox 310 được dùng trong các ứng dụng máy.
∇ So với việc sử dụng dòng thép austenitic, thì loại thép không gỉ lớp 430 có công dụng lớn hơn và được sử dụng tiện lợi hơn. Thanh rút ra nhẹ nhàng, dễ dàng để máy.
❹ So sánh đặc tính cơ bản inox 430 với inox 201 và inox 304
So sánh này giúp cho người dùng lựa chọn vật liệu phù hợp với mục đích, đáp ứng được yêu cầu kỹ thuật, trong khi vẫn đạt được hiệu qủa kinh tế cao nhất
| Tính năng \ Mác thép | Inox 430 | Inox 201 | Inox 304 |
| Khả năng kháng hóa chất
Chống ăn mòn |
• Chống ăn mòn trong acid hữu cơ và axit nitric
• Chỉ phát huy đặc tính chống ăn mòn trong môi trường ăn mòn tỉ lệ rất nhẹ |
• Có khả năng chống ăn mòn trong môi trường ăn mòn có nồng độ vừa và nhẹ | • Có khả năng chống ăn mòn rất tốt ở môi trường khắc nghiệt
• Kháng hóa chất tốt |
| Xử lý – Chịu nhiệt | • Chịu nhiệt từ 815oC ~ 870oC | • Chịu nhiệt từ 1149°C ~ 1232 °C | • Chịu nhiệt từ tới 925°C |
| Tính hàn | • Nhiệt độ hàn phù hợp 150oC ~ 200oC | • Có thể hàn bằng kĩ thuật hàn cơ bản, thông thường mà không gặp khó khăn. | • Có thể hàn tốt với tất cả các phương pháp hàn |
| Tính nhiềm từ | • Khả năng nhiễm từ cao | • Nhiễm từ nhẹ | • Nhiễm hoặc rất ít |
| Giá thành | • Giá thành rẻ | • Giá thành tương đối thấp | • Giá thành khá cao |
| Thành phần hóa học cơ bản | 18% Crom và Niken, còn lại là sắt và tạp chất khác | 18% Crom và Niken, còn lại là sắt và tạp chất khác | 18% Crom và Niken, còn lại là sắt và tạp chất khác |
❺ Ứng dụng của inox 430 là gì
Với những đặc tính nổi bật của SUS430, nghiên cứu và thực tế cho chúng ta biết SUS430 được sử dụng trong các lĩnh vực và ngành nghề dưới đây:
♠ Sản xuất máy rửa chén bát
♠ Đặc biệt được sử dụng trong các dụng cụ bếp cần nhiễm từ để gia nhiệt, nồi inox dùng cho bếp từ là ví dụ điển hình
♠ Sản phẩm lót ống khói, phụ kiện phòng gym
♠ Trang trí ô tô và dây điện
